5-05-2-热点突破：动能定理在多过程中的应用

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1、热点突破：热点突破：动能定理在多过程中动能定理在多过程中的应用的应用 1.热点透析热点透析 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.跟踪训练跟踪训练 5.真题演练真题演练第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律第第2 2页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析第第3 3页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录能优先考虑应用动能定理解答的问题能优先考虑应用动能定理解答的问题(1)物理过程中不涉及加速度、时间的

2、问题；物理过程中不涉及加速度、时间的问题；(2)有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题;(3)曲线运动问题，或者变力做功的问题；曲线运动问题，或者变力做功的问题；(4)含有含有F、l、m、v、w、Ek等物理量的力学问题等物理量的力学问题.第第4 4页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录1应用动能定理解题应抓好应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程两状态，一过程”“两状态两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况。即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况。

3、“一过程一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。况和位置变化或位移信息。第第5 5页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录确定研确定研究对象究对象和研究和研究过程过程几个力？几个力？恒力还是恒力还是变力？变力？运动性质运动性质及特点及特点运动分析运动分析受力分析受力分析是否做功是否做功?正功正功还是负功还是负功?明确初、明确初、末动能末动能做功做功 情况情况动能动能 分析分析动能动能 定理定理分阶段分阶段或或全过程全过程列方程列方程解方程解方程讨论讨论

4、结果结果牛顿运动定律牛顿运动定律运动规律运动规律2应用动能定理的解题步骤应用动能定理的解题步骤第第6 6页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录二、典例剖析二、典例剖析2.典例剖析典例剖析第第7 7页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录审题审题析疑析疑1.小球由小球由P到到A过程中过程中,遵从平抛运动规律及动能定理遵从平抛运动规律及动能定理.2.小球小球从从A经经B到到C过程过程,遵从动能定理及圆周运动规律遵从动能定理及圆周运动规律.【例例2】(2016甘肃张掖二模

5、甘肃张掖二模)如图如图,一个质量为一个质量为0.6 kg的小球以的小球以某一初速度从某一初速度从P点水平抛出点水平抛出,恰好从光滑圆弧恰好从光滑圆弧ABC的的A点的切线方点的切线方向进入圆弧向进入圆弧(不计空气阻力不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧。已知圆弧的半径的半径R0.3 m,60,小球到达小球到达A点时的速度点时的速度vA4 m/s。g取取10 m/s2，求：，求：(1)小球做平抛运动的初速度小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与点与A点的高度差；点的高度差；(3)小球到达圆弧最高点小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。时对轨道的压力。审题中要注意区

6、分不审题中要注意区分不同过程的受力情况及同过程的受力情况及运动规律运动规律.转转 解析解析vA第第8 8页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 原题原题第第9 9页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【扩展延伸扩展延伸】(1)在【例在【例2】中，求小球经过最低点】中，求小球经过最低点B时对轨道的压力大小。时对轨道的压力大小。(2)在【例在【例2】中，若圆弧轨道粗糙，小球恰好能够经过最高点】中，若圆弧轨道粗糙，小球恰好能够经过最高点C，求此过程小球克服摩擦力所做

7、的功。求此过程小球克服摩擦力所做的功。vA显隐解析显隐解析第第1010页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【备选备选】如图示如图示,一根直杆由粗细相同的两段构成一根直杆由粗细相同的两段构成,其中其中AB段段为长为长x15 m的粗糙杆的粗糙杆,BC段为长段为长x21 m的光滑杆的光滑杆.将杆与水平将杆与水平面成面成53角固定在一块弹性挡板上角固定在一块弹性挡板上,在杆上套一质量在杆上套一质量m0.5 kg、孔径略大于杆直径的圆环孔径略大于杆直径的圆环.开始时开始时,圆环静止在杆底端圆环静止在杆底端A.现用沿现用沿杆向上的恒力杆向

8、上的恒力F拉圆环拉圆环,当圆环运动到当圆环运动到B点时撤去点时撤去F，圆环刚好，圆环刚好能到达顶端能到达顶端C，然后再沿杆下滑，然后再沿杆下滑.已知圆环与已知圆环与AB段的动摩擦因段的动摩擦因数数0.1,g10 m/s2，sin 530.8,cos 530.6.试求试求:(1)拉力拉力F的大小；的大小；(2)拉力拉力F作用的时间；作用的时间；(3)若不计圆环与挡板碰撞时的机械能若不计圆环与挡板碰撞时的机械能损失，从圆环开始运动到最终静止的损失，从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗糙杆上所通过的总路程过程中在粗糙杆上所通过的总路程 审题审题析疑析疑1.圆环从圆环从A到到C过程中，可根过程中，可根

9、据动能定理求恒力据动能定理求恒力F.2.圆环从圆环从A到到B过程过程,由牛顿第由牛顿第二定律二定律加速度加速度运动学公运动学公式式时间时间.转转 解析解析3.圆环开始运动到最终静止圆环开始运动到最终静止全过程运用动能定理全过程运用动能定理求求总路程总路程.审题中要注审题中要注意区分不同意区分不同过程的受力过程的受力及运动及运动.第第1111页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 原题原题第第1212页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录三、规律方法三、规律方法

10、3.规律方法规律方法第第1313页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录用动能定理解多过程问题的注意点用动能定理解多过程问题的注意点规律方法规律方法(1)运用动能定理解决问题时，选择合适的研究过程能使问题得运用动能定理解决问题时，选择合适的研究过程能使问题得以简化；当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时以简化；当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时，可以选择一个、几个或全部子过程作为研究过程，可以选择一个、几个或全部子过程作为研究过程(2)当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定的阻当选择全部子过程作为研究

11、过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：重力的功重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；大小恒定的阻力或取决于物体的初、末位置，与路径无关；大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积第第1414页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录方法提炼方法提炼(1)分段分析物体的受力情况和运动情况，根据平抛运动模型和分段分析物体的受力情况和运动情况，根据平抛运动模型和圆周运动模型的特点建立方程；圆周运动模型的特点建立方程

12、；(2)抓住圆周运动和平抛运动衔接处相同的物理量，建立两模型抓住圆周运动和平抛运动衔接处相同的物理量，建立两模型间的联系；间的联系；(3)为提高解题效率，应把握机械能守恒定律和动能定理的区别为提高解题效率，应把握机械能守恒定律和动能定理的区别和联系，结合模型特点，以便快速地选用规律，列出方程。和联系，结合模型特点，以便快速地选用规律，列出方程。第第1515页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 解析解析【变式训练变式训练2】(2015浙江理综，浙江理综，23)如图示，用一块长如图示，用一块长L11.0 m的木的木板在墙和桌面

13、间架设斜面，桌子高板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H0.8 m，长，长L21.5 m。斜面与水。斜面与水平桌面的倾角平桌面的倾角可在可在060间调节后固定。将质量间调节后固定。将质量m0.2 kg的小物块的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数10.05，物块与桌，物块与桌面间的动摩擦因数为面间的动摩擦因数为2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重重力加速度取力加速度取g10 m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求求角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；角增大到多

14、少时，物块能从斜面开始下滑；(用正切值表示用正切值表示)(2)当当角增大到角增大到37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数摩擦因数2；(已知已知sin 370.6，cos 370.8)(3)继续增大继续增大角，发现角，发现53时物块落地点与墙面的距离最大，求此时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离最大距离xm。第第1616页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 原题原题第第1717页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结

15、束放映返回目录返回目录四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练第第1818页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 解解析析第第1919页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 原题原题(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为设物体沿斜坡向上运动的最大距离为xm，由运动学规律可得：由运动学规律可得：v2axm设物体返回底端时的动能为设物体返回底端时的动能为Ek，由动能定理有：由动能定理有：mgsin 30 xmFf xmEk0联立式并代入数据可得联立式并代入

16、数据可得Ek80 J答案答案(1)6 m/s2(2)80 JxMgFfFNxm第第2020页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【训练训练】在赛车场上在赛车场上，为了安全起见为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用。为了检验废旧轮胎的缓冲效果当车碰撞围栏时起缓冲器作用。为了检验废旧轮胎的缓冲效果,在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎,实验情景如图示实验情景如图示,水平放置的水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上轻弹簧左侧固定于墙上,处于

17、自然状态处于自然状态,开始赛车在开始赛车在A处且处于静止状态处且处于静止状态,距弹簧自由端的距离为距弹簧自由端的距离为L11 m。当赛车启动时。当赛车启动时,产生水平向左的恒为产生水平向左的恒为F24 N的牵引力使赛车向左匀加速前进的牵引力使赛车向左匀加速前进,当赛车接触弹簧的瞬间立即关当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机闭发动机,赛车继续压缩弹簧赛车继续压缩弹簧,最后被弹回到最后被弹回到B处停下。已知赛车的质量为处停下。已知赛车的质量为m2 kg,A、B之间的距离为之间的距离为L23 m,赛车被弹回的过程中离开弹簧时的赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为速度大小为v4 m/s,水平向右。水

18、平向右。g取取10 m/s2。求：。求：(1)赛车和地面间的动摩擦因数；赛车和地面间的动摩擦因数；(2)弹簧被压缩的最大距离。弹簧被压缩的最大距离。解析显隐解析显隐第第2121页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练第第2222页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【真题真题】(2013海南卷海南卷B)一质量一质量m0.6 kg的物体以的物体以v020 m/s的的初速度从倾角为初速度从倾角为30的斜坡底端沿斜坡向上运动的斜

19、坡底端沿斜坡向上运动.当物体向上滑到当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了某一位置时，其动能减少了Ek18 J，机械能减少了，机械能减少了E3 J，不计空气阻力，重力加速度不计空气阻力，重力加速度g10 m/s2，求：，求：(1)物体向上运动时加速度的大小；物体向上运动时加速度的大小；(2)物体返回斜坡底端时的动能物体返回斜坡底端时的动能 审题设疑审题设疑1.此条件表明物体做了什么样的运动？受此条件表明物体做了什么样的运动？受力情况如何？力情况如何？2.物体动能减少物体动能减少18J，说明了此过程中什，说明了此过程中什么力做了功？机械能减少么力做了功？机械能减少3J，又说明什么，又说明什么力对

20、物体做了功或者转化成了什么能？力对物体做了功或者转化成了什么能？转解析转解析物体的完整运物体的完整运动过程怎样？动过程怎样？3.此上升过程中，物体遵从哪些物理规律？此上升过程中，物体遵从哪些物理规律？怎样列出这些方程式？怎样列出这些方程式？mgFNFf第第2323页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转原题转原题第第2424页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【真题真题】(2012江苏单科，江苏单科，14)某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度某缓冲装置的理想模型如

21、图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作一时，装置可安全工作一质量为质量为m的小车若以速度的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4轻杆轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦(1)若弹簧的劲度系数为若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；(2)

22、求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；(3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v和撞击速度和撞击速度v的关系的关系 审题导析审题导析1.此时弹簧弹力等于滑动摩擦力此时弹簧弹力等于滑动摩擦力.2.对比两次撞击过程，小车的受力、运动、做功有哪些相同之对比两次撞击过程，小车的受力、运动、做功有哪些相同之处，哪些不同之处，遵从什么规律？处，哪些不同之处，遵从什么规律？转转 解析解析第第2525页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 原题原题